I. Kirish
Suv sham yoqishi mumkin, bu rostmi?Bu to'g'ri!
Ilonlar realgardan qo'rqishi rostmi?Bu yolg'on!
Bugun biz muhokama qiladigan narsa:
Interferentsiya o'lchov aniqligini oshirishi mumkin, bu to'g'rimi?
Oddiy sharoitlarda shovqin o'lchashning tabiiy dushmani hisoblanadi.Interferentsiya o'lchov aniqligini pasaytiradi.Og'ir holatlarda o'lchash odatdagidek amalga oshirilmaydi.Shu nuqtai nazardan, shovqin o'lchov aniqligini oshirishi mumkin, bu noto'g'ri!
Biroq, bu har doim shundaymi?Interferentsiya o'lchov aniqligini kamaytirmaydigan, aksincha uni yaxshilaydigan vaziyat bormi?
Javob ha!
2. Interferentsiya shartnomasi
Haqiqiy vaziyat bilan birgalikda biz aralashish bo'yicha quyidagi kelishuvni tuzamiz:
- Interferentsiya DC komponentlarini o'z ichiga olmaydi.Haqiqiy o'lchovda shovqin asosan AC shovqinidir va bu taxmin oqilona.
- O'lchangan doimiy kuchlanish bilan taqqoslaganda, shovqin amplitudasi nisbatan kichik.Bu haqiqiy vaziyatga mos keladi.
- Interferentsiya davriy signaldir yoki belgilangan vaqt oralig'ida o'rtacha qiymat nolga teng.Bu nuqta haqiqiy o'lchovda to'g'ri bo'lishi shart emas.Biroq, shovqin odatda yuqori chastotali o'zgaruvchan tok signali bo'lganligi sababli, ko'pgina shovqinlar uchun nol o'rtacha konventsiya uzoqroq vaqt uchun oqilona bo'ladi.
3. Interferensiya ostida o'lchash aniqligi
Aksariyat elektr o'lchash asboblari va hisoblagichlar endi AD konvertorlaridan foydalanadi va ularning o'lchov aniqligi AD konvertorining o'lchamlari bilan chambarchas bog'liq.Umuman olganda, yuqori aniqlikdagi AD konvertorlari yuqori o'lchov aniqligiga ega.
Biroq, ADning o'lchamlari har doim cheklangan.ADning ruxsati 3 bit va eng yuqori o'lchash kuchlanishi 8V deb faraz qilsak, AD konvertori 8 bo'linmaga bo'lingan shkalaga teng, har bir bo'linma 1V.1V ni tashkil qiladi.Ushbu ADning o'lchov natijasi har doim butun son bo'lib, o'nli qism har doim olib tashlanadi yoki tashlanadi, bu qog'ozda olib borilishi taxmin qilinadi.Tashish yoki tashlab yuborish o'lchov xatolariga olib keladi.Masalan, 6.3V 6V dan katta va 7V dan kam.AD o'lchov natijasi 7V va 0,7V xatolik mavjud.Biz bu xatolikni AD kvantlash xatosi deb ataymiz.
Tahlil qilish qulayligi uchun biz shkalada (AD konvertori) AD kvantlash xatosidan tashqari boshqa o'lchash xatolari yo'q deb taxmin qilamiz.
Endi biz 1-rasmda ko'rsatilgan ikkita doimiy kuchlanishni shovqinsiz (ideal vaziyat) va shovqin bilan o'lchash uchun shunday ikkita bir xil shkaladan foydalanamiz.
1-rasmda ko'rsatilganidek, haqiqiy o'lchangan doimiy kuchlanish 6,3V ni tashkil qiladi va chap rasmdagi doimiy kuchlanish hech qanday shovqinga ega emas va u qiymatdagi doimiy qiymatdir.O'ngdagi rasmda o'zgaruvchan oqim tomonidan bezovta qilingan to'g'ridan-to'g'ri oqim ko'rsatilgan va qiymatda ma'lum bir dalgalanma mavjud.O'ng diagrammadagi doimiy kuchlanish shovqin signalini yo'q qilgandan keyin chap diagrammadagi doimiy kuchlanishga teng.Rasmdagi qizil kvadrat AD konvertorining konversiya natijasini bildiradi.
Ideal doimiy kuchlanish shovqinsiz
O'rtacha qiymati nolga teng bo'lgan aralashadigan doimiy kuchlanishni qo'llang
Yuqoridagi rasmdagi ikkita holatda to'g'ridan-to'g'ri oqimning 10 ta o'lchovini bajaring va keyin 10 ta o'lchovni o'rtacha hisoblang.
Chapdagi birinchi shkala 10 marta o'lchanadi va ko'rsatkichlar har safar bir xil bo'ladi.AD kvantlash xatosining ta'siri tufayli har bir ko'rsatkich 7V ni tashkil qiladi.10 ta o'lchov o'rtacha hisoblangandan so'ng, natija hali ham 7V bo'ladi.AD kvantlash xatosi 0,7V, o'lchash xatosi esa 0,7V.
O'ngdagi ikkinchi shkala keskin o'zgardi:
Interferentsiya kuchlanishi va amplitudaning ijobiy va salbiy farqlari tufayli AD kvantlash xatosi turli o'lchov nuqtalarida farq qiladi.AD kvantlash xatosi o'zgarganda, AD o'lchov natijasi 6V va 7V oralig'ida o'zgaradi.O'lchovlarning ettitasi 7V, faqat uchtasi 6V, o'rtacha 10 o'lchov esa 6,3V edi!Xato 0V!
Aslida, hech qanday xatolik mumkin emas, chunki ob'ektiv dunyoda qat'iy 6.3V yo'q!Biroq, haqiqatan ham bor:
Hech qanday shovqin bo'lmasa, har bir o'lchov natijasi bir xil bo'lgani uchun, o'rtacha 10 ta o'lchovdan so'ng, xato o'zgarishsiz qoladi!
Kerakli miqdordagi shovqin mavjud bo'lganda, 10 ta o'lchov o'rtacha hisoblangandan so'ng, AD kvantlash xatosi kattalik tartibiga kamayadi!Ruxsat kattalik tartibi bilan yaxshilanadi!O'lchov aniqligi ham kattalik tartibi bilan yaxshilanadi!
Asosiy savollar:
O'lchangan kuchlanish boshqa qiymatlar bo'lsa, xuddi shundaymi?
O'quvchilar ikkinchi bo'limdagi shovqin to'g'risidagi kelishuvga rioya qilishni, shovqinni bir qator raqamli qiymatlar bilan ifodalashni, o'lchangan kuchlanishga shovqinni qo'shishni va keyin har bir nuqtaning o'lchov natijalarini AD konvertorining tashish printsipiga muvofiq hisoblashni xohlashlari mumkin. , va keyin tekshirish uchun o'rtacha qiymatni hisoblang, agar shovqin amplitudasi AD kvantlashdan keyin o'qishni o'zgartirishga olib kelishi mumkin va namuna olish chastotasi etarlicha yuqori bo'lsa (interferentsiya amplitudasining o'zgarishi ijobiy va salbiy ikki qiymatdan ko'ra o'tish jarayoniga ega) ) va aniqlikni oshirish kerak!
Isbotlash mumkinki, agar o'lchangan kuchlanish aniq butun son bo'lmasa (u ob'ektiv dunyoda mavjud emas), AD kvantlash xatosi qanchalik katta bo'lishidan qat'i nazar, AD kvantlash xatosi bo'ladi. shovqin AD kvantlash xatosidan kattaroq yoki AD ning minimal ruxsatidan kattaroq bo'lsa, u o'lchov natijasining ikkita qo'shni qiymat o'rtasida o'zgarishiga olib keladi.Interferensiya musbat va manfiy simmetrik bo'lganligi sababli, kamayish va ortishning kattaligi va ehtimoli teng.Shuning uchun, haqiqiy qiymat qaysi qiymatga yaqinroq bo'lsa, qaysi qiymatning paydo bo'lish ehtimoli katta bo'ladi va o'rtacha qiymatdan keyin qaysi qiymatga yaqin bo'ladi.
Ya'ni: bir nechta o'lchovlarning o'rtacha qiymati (interferentsiyaning o'rtacha qiymati nolga teng) shovqinsiz o'lchov natijasiga yaqinroq bo'lishi kerak, ya'ni o'rtacha qiymati nolga teng bo'lgan AC shovqin signalidan foydalanish va bir nechta o'lchovlarni o'rtacha hisoblash ekvivalent AD kvantini kamaytirishi mumkin. xatolar, AD o'lchov aniqligini yaxshilang va o'lchov aniqligini yaxshilang!
Xabar vaqti: 2023 yil 13 iyul
